紅外遙控延時燈開關電路的設計與製作

2022-04-05 17:07:56 字數 4301 閱讀 2506

目錄前言2摘要3

一紅外延時燈開關電路設計方案的選擇4

二電路分析6

三 555定時器電路組成7

四 555定時器各引腳功能8

五 555定時器的工作原理8

六 74ls00的邏輯功能9

七整機電路的除錯和安裝9

八心得體會(畢業設計的收穫14

九致謝15

[參考文獻16

附錄:附1:電路圖17

附2:元器件清單18

前言紅外線是介於波和光之間的一種電磁波,因此它具有兩種鄰波的某些特性。從分析自然界中各種電磁波組成:的波譜中可知,波譜是由r射線、x射線、紫外線、可見光和無線電波組成的。

電子資訊領域的成果離不開三大關鍵,第一,可靠性。具體體現在依據的資料必須正確可靠,擬訂的方案必須安全可靠,各種零部件電器元件的選擇必須可靠符合標準,第二,創新性。創新並不是指自己所提出的見解是空前絕後的,也不是重大發明,而是指在本專業內個人有獨到見解或者對別人研究的不足之外進行補充等等。

第三,研究方法。首先,要仔細觀察勤於思考記錄。其次,要主動進行實驗驗證,正確推理計算,理論與實踐相結合相驗證,這些都必不可少。

本文系統的論述了紅外延時燈開關電路的設計與工作原理,用紅外遙控裝置對燈進行控制開,待一段可設定時間後此燈將自動熄滅。在日常生活中的樓道、醫院衛生間等諸多方面得到了廣泛的應用。

作者:吳志傑

[摘要]:隨著科學技術的飛速發展我們試著揭開電子資訊領域神秘的面紗,本文論速了電子資訊領域紅外發射與接收的基本原理與功能並且在設計中還涉及到紅外線的應用。利用紅外線的特性通過ttl(74ls00)積體電路組成發射器,通過555定時器進行單穩態延時使電路功能達到我們設計任務的目標。

眾所周知,紅外遙控技術分為:紅外發射~,紅外置收及積體電路和電源組成。

[關鍵詞]:紅外線延時 555定時器單穩態電路直流穩壓源

一紅外延時燈開關電路設計方案的選擇

我們小組在研究過各種資料後,經過多次討論終於得出了第一套方案,可是由於元器件的缺少,在老師的幫助下我們又研究出了第二套方案,經過老師的幫助下終於把實驗做成功了,並且測到了資料,還懂得了圖中各個元器件的原理和它在圖中所起的作用,使我對平時的知識更加的了解。

1.1 紅外發射器與接收器電路原理

紅外發射器由乙隻四—二輸入與非門74ls00(原用74hc00)組成。它和c2、r2組成鍵控式多諧振盪器,其振盪頻率由公式f=1/2.2r2c2來決定。

該電路的振盪頻率約38khz(r2=12k)。f3、f4組成緩衝放大級,兼有脈衝整形功能,vt1組成功率放大級以增大發射距離。電路原理圖如下圖所示:

方案一的發射原理圖

方案一的接收原理圖

後由於缺少ic1 cx20106,改進後圖如下:

實際發射部分應用原理圖(改進後的設計圖)

二電路分析

這個電路是通過單穩態**脈衝產生訊號,經發光二極體以紅外線為載體進行傳輸傳送再通過接收器,使燈亮,再經過一段時間燈滅。接收電路部分的電源是5伏的電壓。在該電路中,由定時器電路與c2,r2組成脈衝啟動式單穩態觸發器,由負脈衝或低電平通過2腳觸發,使其翻轉。

電流先進過c4降壓,後流向二極體再被三端穩壓管穩壓,最終到達555定時器,這時定時器的2號腳是高電平,6腳也處於高電平,3腳處於低電平,低電平流向可控矽須高電平才能導通,所以燈不亮。當通過遙控器向接收頭發射訊號時,555的2,6腳的高電平變成低電平,3腳處於高電平,這一高電平經過r3將雙向可控矽觸發,使其導通,燈亮了,單穩態電路被觸發翻轉後進入暫穩態,這時電源通過r2向c2充電,c2充電所用時間是單穩態觸發器的延長時間。由於單穩態電路的在暫穩時間要根據要求調整,我們設定這個時間為1分鐘,這時我們可以更換r2阻值的大小,當c2充電使其正端電壓公升至2vcc/3時,單穩態電路翻轉,555定時器的3腳恢復低電平,雙向可控矽關閉,燈熄滅。

三 555定時器電路組成

3.1電阻分壓器

由3個5kω的電阻r組成,為電壓比較器c1和c2提供基準電壓。如圖a

3.2電壓比較器

c1和c2。當u+>u-時,uc輸出高電平,反之則輸出低電平。如圖a

co為控制電壓輸入端。

當co懸空時,ur1=2/3vcc,ur2=1/3vcc。

當co=u co時,ur1=u co,ur2=1/2u co

th稱為高觸發端,稱為低觸發端。

3.3基本rs觸發器

其置0和置1端為低電平有效觸發。如圖a

r是低電平有效的復位輸入端。

正常工作時,必須使r處於高電平。

3.4放電管vt

vt是集電極開路的三極體。相當於乙個受控電子開關。如圖a

輸出為0時,vt導通,輸出為1時,vt截止。

3.5緩衝器

緩衝器由g3和g4構成,用於提高電路的負載能力。

四 555定時器各引腳的功能

555定時器有八個引腳,各引腳的功能及注意事項分別如下:

①腳為接地端。

②腳為低電平觸發器。當2端的輸入電壓高於1/3vcc時,c2的輸出為高電平,基本rs觸發器保持不變;當輸入電壓低於1/3vcc時,c2的輸出為低電平,使基本rs觸發器置「1」。

③腳為輸出端,輸出電流可達200ma,因此可直接驅動繼電器、發光二級管、揚聲器、指示燈等。輸出高電平電壓低於電源電壓vcc大約1-3v。

④腳為基本rs觸發器的復位端,右此輸入負脈衝(或使其低於0.7v)而使觸發器直接復位。

⑤腳為電壓控制端,在此端可以加一電壓,以改變比較器的參考電壓,不用使,經0.01uf的電容接地,以防止引入干擾。

⑥腳為高電平觸發端。當輸入電壓低於2/3vcc時,c1的輸出為高電平,基本rs觸發器保持不變;當輸入電壓高於2/3vcc時,c1的輸出為低電平,使基本rs觸發器置「0」。

⑦腳為放電端,當觸發器 q端為「1」時,放電三極體t導通,常用於給外接電容元件提供放電通路。

⑧腳為電源端,可在5-18v範圍內使用。

五 555定時器的工作原理

555定時器是一種數字與模擬混合型的中規模積體電路,應用廣泛。外加電阻、電容等元件可以構成多諧振盪器,單穩電路,施密特觸發器等。555定時器原理圖及引線排列如圖3-1、3-2所示。

定時器內部由比較器、分壓電路、rs觸發器及放電三極體等組成。分壓電路由三個5k的電阻構成,分別給a1和a2提供參考電平2/3vcc和1/3vcc。a1和a2的輸出端控制rs觸發器狀態和放電管開關狀態。

當輸入訊號自6腳輸入大於2/3vcc時,觸發器復位,3腳輸出為低電平,放電管t導通;當輸入訊號自2腳輸入並低於1/3vcc時,觸發器置位,3腳輸出高電平,放電管截止。4腳是復位端,當4腳接入低電平時,則v0=0;正常工作時4接為高電平。5腳為控制端,平時輸入2/3vcc作為比較器的參考電平,當5腳外接乙個輸入電壓,即改變了比較器的參考電平,從而實現對輸出的另一種控制。

如果不在5腳外加電壓通常接0.01μf電容到地,起濾波作用,以消除外來的干擾,確保參考電平的穩定。

六 74ls00的邏輯功能

與非門的邏輯功能如表1.1所示,只需按真值表逐項驗證即可。本實驗選用的ttl與非門為74ls00,它的外引線排列如圖1.7所示。

七整機電路的除錯和安裝

實踐表明,乙個電子裝置,即使按照設計的電路引數進行安裝,往往也難於達到預期的效果。這是因為在設計時,不可能周全地考慮各種複雜的客觀因素(如元件值的誤差,器件引數的分散性,分布引數的影響等),必須通過安裝後的測試和調整,來發現和糾正設計方案的不足,然後採取措施加以改進,使裝置達到預定的技術指標。除錯的常用儀器有;萬用表、示波器和訊號發生器。

7.1除錯前的直觀檢查

電路安裝完畢,先不要接通電源進行初步檢查。

7.1.1連線是否正確

檢查電路連線是否正確,包括錯線(連線一端正確,另一端錯誤)、少線(安裝時完全漏掉的線)和多線(連線的兩端在電路圖上都是不存在的)。查綫步驟:

按照電路圖檢查安裝的線路

4訊號極性。大多數遙控接收頭輸出訊號極性為負極性,即輸出端在無訊號時為高電位(一般為接收到訊號後訊號輸出端電壓下降。但也有少數接收頭輸出訊號為正極性,如松下等彩電的紅外置收頭,若用常見型號接收頭直接代換,則無法遙控,對於此種情況可在訊號輸出端加接反相器解決。

這是一種以元件為中心進行查綫的方法。把每個元件(包括器件)引腳的連線一次查清,檢查每個去處在電路圖上是否存在,這種方法不但可以查出錯線和少線,還容易查出多線。

為了防止出錯,對於已查過的線通常應在電路圖上做出標記,最好用指標式萬用表「ω×1」擋,或數字式萬用表「ω擋」的蜂鳴器來測量,而且直接測量元、器件引腳,這樣可以同時發現接觸不良的地方。

7.1.2元器件安裝檢查

檢查元、器件引腳之間有無短路;連線處有無接觸不良;二極體、三極體、整合器件和電解電容極性等是否連線有誤。

電源供電與訊號源連線,檢查電源供電(包括極性)、訊號源連線是否正確。

電源端對地(┸)是否存在短路,在通電前,斷開一根電源線,用萬用表檢查電源端對地(┸)是否存在短路。

若電路經過上述檢查,並確認無誤後,就可轉入除錯。

4路無線遙控開關電路圖與工作原理

1 電路工作原理 電路原理圖見圖1。電路主要由供電部分 無線接收部分 資料解碼部分和開關控制部分組成。直流12v電源輸入接收器,一路向繼電器供電,另一路經三端穩壓器件穩壓後,輸出5v工作電壓,作為無線接收部分和解碼部分的電源。平時,ic3的10到13腳輸出低電平,所控制的4路繼電器斷開,當接收模組s...

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紅外遙控的音訊功放設計與製作

1.引言 本專案以微控制器為核心,開發設計了具有紅外線遙控功能的功率放大器,整個系統構思巧妙,設計合理,實用性強。2.發射電路原理 要使紅外線接收器能夠接收到的紅外線訊號,我們必須紅外線發射時具有一定的訊號特徵。常用的區分指令訊號的特徵是頻率特徵和碼組特徵,即用不同的頻率或不同編碼的電訊號代表不同的...